Thermal and power performance optimization of cost-effective solar cells using eco-friendly perovskite materials

材料科学 钙钛矿(结构) 能量转换效率 环境友好型 石墨烯 多物理 钙钛矿太阳能电池 可扩展性 光伏系统 介孔材料 光电子学 纳米技术 计算机科学 化学工程 电气工程 生态学 生物化学 有限元法 工程类 催化作用 生物 热力学 化学 物理 数据库
作者
Akhilesh Kumar Chaudhary,Sudhanshu Verma,R. K. Chauhan
出处
期刊:Physica Scripta [IOP Publishing]
卷期号:99 (2): 025512-025512 被引量:9
标识
DOI:10.1088/1402-4896/ad196e
摘要

Abstract In this paper, a novel solar cell is proposed that utilizes a Sn-based perovskite (CH 3 NH 3 SnI 3 ) absorber layer and a graphene oxide (GO) hole transport layer. The proposed device demonstrates exceptional power conversion efficiency (PCE), fill factor (FF), temperature stability, and environmental sustainability, all while maintaining low cost. Through simulations and analysis using 1D SCAPS, it is shown that the proposed perovskite solar cell (PSC) achieves a PCE of 22.24% and an FF of 83% at 45 °C, with a quantum efficiency exceeding 85% in the visible spectrum. Furthermore, the proposed PSC maintains its performance at high temperatures ranging from 85 °C to 95 °C, in the wake of incorporation of GO and mesoporous carbon. The optimized value of the proposed PSC is then simulated with the inclusion of the microstructural properties in COMSOL Multiphysics and 20.92% PCE is observed. By avoiding toxic Pb-based materials and incorporating Sn-based materials as well as low-cost and scalable elements such as ZnO, GO, and mesoporous carbon, the proposed device minimizes its environmental impact and processing cost. Overall, this proposed PSC shows great promise as a viable option for large-scale solar energy applications.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小马甲应助lyla采纳,获得10
1秒前
disjustar完成签到,获得积分0
1秒前
mancy完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
海豚有海完成签到 ,获得积分10
2秒前
无奈的灵松完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
5秒前
枕月听松发布了新的文献求助10
5秒前
小孩015完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
郝煜祺完成签到,获得积分10
7秒前
源主儿发布了新的文献求助30
7秒前
lisongze发布了新的文献求助10
8秒前
Hey完成签到,获得积分10
8秒前
学医小麻花完成签到,获得积分20
9秒前
10秒前
桐桐应助guojingjing采纳,获得10
11秒前
zhou默完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
ftrsh12137发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
13秒前
14秒前
kkm发布了新的文献求助20
16秒前
16秒前
16秒前
16秒前
李夭夭完成签到,获得积分20
16秒前
16秒前
17秒前
下课积极分子完成签到 ,获得积分10
18秒前
完美世界应助chenchunli采纳,获得10
19秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
19秒前
源主儿完成签到,获得积分20
19秒前
马思婕发布了新的文献求助10
19秒前
闰土完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
mogekkko发布了新的文献求助10
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Entre Praga y Madrid: los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Russian Politics Today: Stability and Fragility (2nd Edition) 500
Death Without End: Korea and the Thanatographics of War 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6084796
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7914708
关于积分的说明 16372499
捐赠科研通 5219188
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2790287
邀请新用户注册赠送积分活动 1773458
关于科研通互助平台的介绍 1649525